水刀激光器的电源返 回

     电源可以说包括水刀在内的大多数加工设备中起着关键性作用,同时也在为激光器提供所需的能量。大功率激光器一般用特殊负载的电源来激励工作物质(例如固体和气体工作物质)。在气体激光器中,电源直接激励气体放电管;实践证明了在固体激光器中,激励工作物质的是泵浦灯。根据激光器的不同工作状态,电源可在连续或脉冲状态下运转。

    图7-4所示为脉冲固体激光器电源的方框原理图。由图可知,实际上脉冲固体激光电源由充电电路、贮能网络、预燃与触发电路、控制和操作同路等部分组成。

1.充电电路

    充电电路将低压直流或交流变换为高压直流,实际上对贮能网络提供电能。由于贮能元件多为电容,电容负载在整个充电过程中不停地处于从短路到开路的运行状态。因此,充电电路既能在充电过程中保持电网电压稳定,又能保证贮能网络充电电压稳定和在脉冲放电时确保充电电路与灯放电路之间的隔离。实践证明了常用的充电电路有:电阻限流充电电路、恒流充电电路、谐振充电电路和开关型充电电路等。

2.贮能网络

    贮能网络为脉冲氙灯放电瞬时提供足够大的能量,实际上形成所需要的电压、电流波形。典型的贮能网络有单电容型、电感、电容型、仿真线网络三种。

3.预燃与触发电路

   预燃电路为脉冲氖灯提供预电离电流;实际上触发电路供给氖灯触发高压和触发功率,使氖灯内气体开始电离,形成火花放电。泵浦灯止常工作电压远低于灯的自闪电压,为使灯产生电离,诱发贮能网络放电,必须另外给灯加上高达几伏的高压触发脉冲,使灯内气体击穿形成火花放电通道。根据触发高压加在灯上的方式不同,可分为内触发、外触发两种。

    外触发时,实践证明了触发电压加在灯管外的金属丝上,或在腔体上(腔体为金属)。因触发电压高达几万伏,实际上要求触发脉冲的引线、触发丝或腔体必须与机座良好绝缘,否则灯无法点燃。气体激光器外触发方式结构简单,触发功率小,触发变压器体积小、重量轻,在有预燃装置的电路中常采用。

    内触发时,气体激光器把触发高压与贮能电容上的电压串联加到灯电极上,使灯内气体电离。其优点是触发效率高,且可靠,实践证明了多用于充气压较高的气体灯。但所需触发功率较大,干扰比较大。按工作方式不同,内触发又可分为火花隙放电电路及饱和脉冲变压器电路。

    脉冲灯每次点燃均需加一高压触发脉冲。实践证明了触发脉冲会大大缩短氖灯寿命,并产生强烈的电磁干扰,泵浦光脉冲时间及幅度会抖动。为此,已广泛采用“预燃”工作方式。采用预燃方式可避免触发重复工作的弊病,灯寿命延长,实践证明了放电脉冲稳定,减少了电磁干扰,泵浦效率提高,在重复牢较高的脉冲激光电源中广泛采用。

    预燃电源电压约为1-2kV,预燃电流为30-200mA。预燃电压高,预燃电流大,则预燃较稳定。但限流电阻上功耗大,故在保证预燃稳定前提下,宜选用较小的预燃电压与电流。

4.控制电路

   控制电路用于协调上述各部分能正常工作。

    而在水刀方面水泵压力的不断的增高,实践证明了此时要求内部元件产生的应力也越大。解决这些强大新系统带来的问题的方法是加强对这些系统管线、紧固件、密封件和其他内部元件的维护保养。

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